Критерий Нила-Смита
«Желаемая» замкнутая логарифмическая амплитуднофазочастотная характеристика контура управления
Из экспериментов была получена стандартная характеристика, к которой стремится летчик:
- максимальная полоса пропускания (частота, при которой фаза замкнутой характеристики = -90°) должна быть равна = 3,5 рад/сек;
- максимальное провисание амплитудной характеристики, определяющее вялость самолета при управлении по тангажу, на частотах £ должно быть £ 3дб;
- коэффициент резонанса , определяемый как подъем амплитудночастотной характеристики на частоте полосы пропускания, определяемой как частота, на которой фазовое запаздывание составляет = -900.
Оценки летчика хорошо коррелируются с тремя параметрами замкнутой амплитуднофазочастотной характеристики:
- тенденцией к возбуждению колебаний летчиком. Она связана с резонансом замкнутого контура, чем он больше, тем сильнее жалоба на тенденцию колебаний;
- коррекцией передаточной функции летчика - она тесно связана с необходимостью создания опережения или отставания по фазе (выше или ниже фазового запаздывания, вызванного его временным запаздыванием в 0,3 сек). Т.к фазовые характеристики наиболее важны в окрестностях границы полосы пропускания, представляется логичным описать коррекцию передаточной функции летчика с помощью следующего фазового угла . Угол будет положительным для опережающей коррекции и отрицательным для сглаживающей коррекции. Поэтому, когда летчик жалуется на перерегулирование самолета, будет, вероятно, положительным. Когда появляется необходимость плавного пилотирования, будет отрицательным;
- полосой пропускания, которая оказывает влияние на тенденцию к колебаниям (резонанс замкнутого контура), а также на потребную коррекцию передаточной функций летчика.
-
Область оценок на плоскости замкнутых амплитуднофазочастотных характеристик контура управления
Область оценок на плоскости разомкнутых амплитуднофазочастотных характеристик контура управления
Преимущества частотных критериев следующие:
- возможность учета передаточной функции летчика в контуре управления самолетом;
- возможность учета динамики системы управления;
- возможность анализа передаточной функции любого порядка в том числе при существенном влиянии нелинейностей. Анализаторы частотных характеристик с аппаратом выделения первой гармоники значительно упростили частотный анализ характеристик реальных агрегатов и систем.